Karolinško Carstvo (francuski: Empire carolingien; njemački: Karolingisches Reich; italijanski: Impero carolingio) je historiografski naziv za franačku državu i njene države-nasljednice pod vlašću dinastije Karolinga u periodu od 800. do 888. godine. Kao početak perioda se navodi godina 800. kada se tadašnji franački kralj Karlo Veliki u Rimu okrunio za cara, označivši time početak Svetog Rimskog Carstva, odnosno postavši prvi zapadni vladar koji je nakon propasti Zapadnog Carstva preuzeo carsku titulu, okončavši time nominalni monopol Bizanta (Istočnog Carstva) na prisizanje državnopravnog kontinuiteta s nekadašnjom rimskom državom. Kao kraj perioda se navodi godina 888. kada je umro Karlov praunuk Karlo III Debeli, posljednji karolinški vladar koji je istovremeno upravljao sa svim dijelovima Karlove države.
Dio historičara, pak, smatra kako bi pravi završetak Karolinškog Carstva trebalo smjestiti u godinu 843. kada je temeljem Sporazuma u Verdunu Franačka podijeljena na tri dijela - Zapadnu (današnja Francuska), Srednju i Istočnu (današnja Njemačka), odnosno da je obnova državnog jedinstva, do koje je došlo 884. godine posljedica slučajnog sticaja okolnosti - smrti vladara zemalja koje je naslijedio - a ne nastojanja da se ponovno stvori centralizirana država iz doba Karla Velikog. Dio historičara izraz "Karolinško Carstvo" smatra pogrešnim, te smatra da je u pitanju entitet koji posjeduje državnopravni kontinuitet sa franačkom državom iz doba dinastije Merovinga; umjesto toga se preferira izraz "Franačko Kraljevstvo" ili "Franačko Carstvo"; za periode iza 843. ili 888. se preferiraju izrazi Sveto Rimsko Carstvo, "Njemačka" ili "Francuska".